Вентиляциооные установки применяют для поддержания в допустимых пределах температуры, влажности, запыленности и вредных газов в воздухе производственых, животноводческих и других помещений.
Уравнение часового воздухообмена по удалению излишнего содержания углекислоты.
1,2·C+L·C1=L·C2(3.26)
где, 1,2 - коэффициент учитывающий выделение углекислоты микроорганизмами в подстилке.
С - содержание СО2 в нужном воздухе, л/м³, для сельской местности С1=0,3л/м3,[ л-1],
L-требуемое количество воздуха, подаваемое вентилятором, чтобы обеспечить в помещении допустимое содержание СО2 м³/ч,
С2 - допустимое содержание СО2 в воздухе внутри помещения, л/м³, принимаем по таблице 10.2, стр157, С2=2,5 л/м³, (л-2).
Определяем количество углекислого газа, выделяемого всеми животными.
С=С`·п=110·200=22000 л/ч.(3.27)
где, С` - количество СО2 выделяемого одним животным, л/ч, по таблице 10.1.
принимаем С`=110л/ч [л-1],
п - количество поголовья животных, 200голов.
Требуемое количество воздуха подаваемого вентилятором.
L=1,2·С/(С2-С1)=1,2·22000/(2,5-0,3)=12000 м³/ч(3.28)
Расчетная кратность воздухаобмена.
К=L/V=12000/4057=3(3.29)
V-объем вентилируемого помещения, равняется 4057м³
L-требуемое количество воздуха, подаваемого вентилятором
Часовой воздухообмен по удалению излишней влаги.
Lи=1,1·W1/(d2-d1)=1,1·28600/(7,52-3,42)=5200 г/м³(3.30)
где, W1-влага выделяемая животными внутри помещения
d2-допустимое влагосодержание воздуха.
d1-влагосодержание наружного воздуха
Влага выделяемая животными
W1=w·N=143·200=28600 г/ч(3.31)
где, w-влага выделяемая одним животным w=143 г/ч стр75(л-1)
N-количество животных
Допустимое влагосодержание внутри помещения
d2=d2нас·φ2=9,4·0,8=7,52 г/м³(3.32)
где, d2нас-влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещения при оптимальной температуре +10ºС по табл.10.3 (л-2) d2нас=9,4 г/м³
φ-допустимая относительная влажность внутри помещения, по табл. 10.2 (л-2) φ=0,8
Влагосодержание наружного воздуха.
d1=d1нас·φ=3,81·0,9=3,42(3.33)
где, d1нас-влагосодержание насыщенного наружного воздуха
φ-относительная влажность наружного воздуха.
Т.к. сведений значений расчетной температуры и относительной влажности наружного воздуха нет то ориентировочно расчетную температуру наружного воздуха можно принять равной -3ºС и при такой температуре d1нас=3,81 φ=0.9
Давление вентилятора.
Р=Рд+Рс=105,6+1154,9=1260,5 Па(3.34)
где, Рд и Рс-динамические и статические составляющие давления вентилятора.
Динамическая составляющая давления
Рд=ρ·V²/2=1,25·13²/2=105,6 кг/м³(3.35)
где, ρ-плотность воздуха
V-скорость воздуха, м/с V=10…15м/с (л-1)
Определяем плотность воздуха.
ρ=ρ0/(1+α·U)=1,29/(1+0,003·10)=1,25кг/м³(3.36)
где, ρ0-плотность воздуха при 0ºС ρ0=1,29 кг/м³ стр34 [л-1]
U-температура воздуха
α-коэффициент учитывающий относительное увеличение объема воздуха при
нагревание его на один градус α=0,003 стр.35 [л-1]
Статическая составляющая давления.
Рс=l·h+Рм=66,8·1.8+1035,1=1154,9 Па(3.37)
где, Lh-потеря давления, затрачиваемое на преодоление трения частиц воздуха о стенки трубопровода.
l-длина трубопроводов, равная 66,6м
h-потери давления на 1 метр трубопровода, Па/м
Рм-потери давления затрачиваемое на преодоление местных сопротивлений.
Потери напора на 1 метре трубопровода.
h=64,8·V ·/d ·(ρ/1,29) =64,8·13· /750 ·(1,25/1,29) =1,8 Па/м(3.38)
где, V-скорость воздуха в трубопроводе, м/с
d-диаметр трубопровода
d=2·а·в/(а+в)=2·1000·600/(1000+600)=750 мм(3.39)
где, а и в стороны прямоугольного сечения трубопровода а=1000мм в=600мм (л-5)
Потери напора в местных сопротивлениях.
Рм=Σξ·Рд=Σξ·ρ·U²/2=9,8·1,25·13²/2=1035 Па/м(3.40)
где, ξ-коэффициент местного сопротивления, Σξ=9,8 стр.75(л-2)
Вентилятор подбираем по их аэродинамическим характеристикам. По наибольшему значению L и расчетному значению Р.
С учетом равномерного распределения вентиляторов в коровнике выбираем вентилятор Ц4-70 с подачей L=6000 м³/ч, при давлении 630 Па.
Ц4-70 N5 n=1350 об/мин η=0,8
Определяем число вентиляторов.
n=L/Lв=12000/6000=2(3.41)
где, Lв - подача воздуха одним вентилятором.
Принимаем 2 вентилятора один из которых будет располагаться в начале здания другой в конце здания.
Масса воздуха проходящего через вентилятор.
m1=ρ·S·V=1,29·0,6·13=10 кг/с(3.42)
где, ρ-плотность наружного воздуха, ρ=1,29кг/м³ стр45(л-1)
S-площадь сечения трубопроводов S=0,6м² стр45(л-2)
Полезная мощность вентилятора.
Рпол=m1·V²/2=10·13²/2=845Вт(3.43)
Мощность электродвигателя для вентилятора.
Р=Q·Р/1000·ηв·ηп=1,6·630/1000·0,8·0,95=1,3 кВт(3.44)
где, Q-подача вентилятора Q=1,6м³
Р-давление создаваемое вентилятором Р=630Па
ηв-КПД вентилятора ηв=0,8
ηп-КПД передачи ηп=0,95, для ременной передачи стр80 (л-1)
Расчетная мощность двигателя для вентилятора.
Рр=Кз·Р=1,15·1,3=1,5 кВт(3.45)
где, Кз - коэффициент запаса Кз=1,15 стр80(л-1)
Для вентилятора выбираем электродвигатель серии RA100L4 с Рн=1,5 кВт Iн=4А
Расчет калорифера.
Определяем мощность калорифера.
Рк=Qк/860·ηк=16191/860·0,9=20,9 кВт(3.46)
где, Q-требуемая калорифера, ккал/ч
ηк-КПД установки ηк=0,9
Теплопередачу установки находят из уравнения теплового баланса помещения.
Qк+Qп=Qо+Qв(3.47)
отсюда
Qк=Qо+Qв-Qп=114744+26047-124600=16191 ккал/ч
где, Qо - теплопотери через ограждения, ккал/ч
Qв - тепло уносимое с вентилируемым воздухом
Теплопотери через ограждения
Qо=ΣК·F·(Vп·Qм)=8·2049·(10-3)=114744 ккал/ч(3.48)
где, К-коэффициент теплопередачи ограждения, ккал/ч К=8 (л-2)
F-площадь ограждений, м² F=2049 (л-3)
Uп - температура воздуха, подведенная в помещение, Uп=+10ºС
Uн - расчетная температура наружного воздуха, Uнм=-3ºС
Тепло, уносимое с вентилируемым воздухом.
Qв=0,237·ν·V(Qп-Uм)=0,239·1,29·12171·(10-3)=26047 ккал/ч(3.49)
где, ν - плотность воздуха, принимаемая равной 1,29 кг/м³ стр.56 (л-1)
V - объем обогащаемого воздуха за 1 час
V=Vп·Коб=4057·3=12171м³(3.50)
где, Vп - объем помещения равный 4057м³
Коб - часовая кратность воздухообмена
Тепловыделение в помещение
Qп=g·N=623·200=124600 ккал/ч(3.51)
где, g-количество тепла выделяемого одним животным за 1 час, для коров весом до 500 кг g=623 ккал/ч стр89 (л-1)
N-число коров.
Считаем, что в каждую фазу включены по два нагревательных элемента.
Определяем мощность одного нагревательного элемента.
Рэ=Рк/μ·n=10,4/3·2=1,6 кВт(3.52)
где, n - число нагревателей.
μ - число фаз.
Рабочий ток нагревательного элемента
Iраб=Рэ/Uф=1,6/0,22=7,2 А(3.53)
где, Uф - фазное напряжение.
Принимаем 6 ТЕН мощностью 2 кВт: ТЕН-15/0,5 Т220.
Принимаем 2 калорифера СФОЦ-15/0,5Т один из которых устанавливаем в начале комплекса другой в конце.
Таблица 14 - Технические данные калорифера
|
Тип калорифера |
Мощность калорифера, кВт |
Число cекций |
Число нагревателей |
|
СФОЦ-15/0,5Т |
15 |
2 |
6 |
Расчет осветительных установок
Свет является одним из важнейшим параметром микроклимата. От уровня освещенности, коэффициента пульсации светового потока зависит зависит производительность и здоровье персонала.
Ферма состоит из 2 животноводческих комплексов и расположенного между ними молочного блока.
Расчет осветительных установок животноводческого комплекса
Таблица 15 - Характеристики здания
|
Наименование помещения. |
площадь м² |
длина м |
ширина м |
высота м |
Среда. |
|
Стойловое помещение |
1380 |
69 |
20 |
3,22 |
сыр. |
|
Площадка для весов. |
9,9 |
3,3 |
3 |
3,22 |
сыр. |
|
Инвентарная |
9,9 |
3,3 |
3 |
3,22 |
сух |
|
Венткамера |
14,4 |
4,8 |
3 |
3,22 |
сух. |
|
Помещение для подстилки кормов |
9,9 |
3,3 |
3 |
3,22 |
сыр. |
|
Электрощитовая. |
9,9 |
3,3 |
3 |
3,22 |
сух. |
|
Тамбур. |
12,6 |
4,2 |
3 |
3,22 |
сыр. |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
